某大型深基坑支护方案比选

某大型深基坑支护方案比选

金晓孙宗芳胡岱文

（1.青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司青岛266100；2.重庆大学土木工程学院重庆40045）

摘要：近年来，随着城市化基础设施建设的迅猛发展，高层建筑地下室、地下停车场、地铁车站、地下变电站等地下建筑的增多，深基坑工程大量涌现，规模和技术难度也不断增加。为确保建筑的安全，必须采取可靠的支护方案和措施，基坑工程的总体方案选择已成为实现工程技术经济性的重要一环。本文以某深基坑为例，对基坑支护方案进行比选，选出最优方案，并综合多种因素，采用模糊数学理论构造评价矩阵模型，用熵权决策法来定性与定量的分析与决策，对比选结果进行核实，证明所选方案的合理性和可靠性。

关键词：深基坑；熵权决策法；方案比选

1引言

近年来，城市化进程加快，随着用地的紧张，城市建设用地越来越贵，为节约城市用地，高层、超高层建筑如雨后春笋般拔地而起，城市地下空间也不断得到开发和利用，涌现出大量地铁、地下商场、地下车库等地下工程，大量的深基坑应运而生，深基坑的重要性和复杂性也日益显露出来，成为工程界一个难点和热点。

2应用实例

2.1工程概况

某地下变电站项目拟建场地原为耕地及鱼塘，近期经人工填土整平。地貌上属于珠江三角洲冲淤积平原，地势平坦，地面标高为2.15～3.66m之间，基坑深约12～16m。土层自上而下分布及物理力学参数如下表1。

设计难点：本场区开挖深度较深，开挖深度为12.00m～16.00m，地质条件较差，主要表现在：本场地存在松散填土、淤泥质土、强透水砂层广泛发育、厚度较大，地下水丰富、水压大。止水难度较大；邻近基坑周边有市政道路，路面下埋设有较多市政管线。若基坑支护及止水措施不当，基坑开挖将产生较大变形，对市政道路、管线的稳定以及周边建筑物带来不利影响，因此，本基坑工程的成败关键在于严格控制位移及止水，防止水位下降对周边市政道路、管线及建筑物带来不利影响，同时出土便利也是基坑支护设计必须考虑的重要因素。

2.2熵权决策过程[5]：

图1方案一支护结构位移图

图2方案二支护结构位移图

对于工程造价、治理效果等定量因素用公式标准对于环境影响、技术可行等定性因素采用专家评判，对每一个因素、每一方案分别进行评价，得出评价语气，并通过查表3获得、的相对隶属度。

对于环境影响，方案一要“显著”优于方案二；对于技术可行，方案二要“稍微”优于方案一。

最终可得

从而得到标准化模糊评价矩阵：

由表5可知，方案二为最优方案，并与本文作者所选方案一致。

3.结论

（1）由于基坑支护方案选择的复杂性和不确定性，决定了基坑方案的选择是一个复杂的过程，其涉及到的因素也很多，应充分考虑工程造价、施工工期、环境影响等，本文对实际基坑支护项目综合各种因素进行方案优选，并通过模糊数学中的熵权决策法加以确认，证明所选方案真实可靠。

（2）利用熵权决策法进行基坑支护方案选择是可行的，熵权决策法克服了传统方法在基坑支护方案选择时过于依赖主观判断的不严密性的缺点，能客观真实的反映评价指标的水平，同时在模糊评判矩阵的获得时对单因素进行专家评判，又能发挥主观评价的优势。

（3）模糊数学中的熵权决策法可以对基坑备选方案的选择作出全面、合理的评价。可综合多个方面因素，通过熵权确定权重，将各指标的重要程度考虑到决策过程中，比选取某几个重要指标进行决策更具科学性和实用性。该方法可对基坑备选方案进行分析评价，也可对其中的个别因素进行评价，具有较广泛的实用性。

参考文献

【1】王卫东,刘国彬.基坑工程手册(第二版)［K］．北京:中国建筑工业出版社，2009．

【2】金荣.基于熵权多目标决策的保障性评价方法研究[J].空军工程大学学报(自然科学版),2007，8(3)：56-59.

作者简介：

姓名：金晓工作单位：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司职务：勘察工程师

姓名：孙宗芳工作单位：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司职务：技经工程师